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JPH06148565A - Image display device - Google Patents

Image display device

Info

Publication number
JPH06148565A
JPH06148565A JP4303650A JP30365092A JPH06148565A JP H06148565 A JPH06148565 A JP H06148565A JP 4303650 A JP4303650 A JP 4303650A JP 30365092 A JP30365092 A JP 30365092A JP H06148565 A JPH06148565 A JP H06148565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
image display
display device
concave mirror
barrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4303650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Ando
智洋 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4303650A priority Critical patent/JPH06148565A/en
Publication of JPH06148565A publication Critical patent/JPH06148565A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To generate an image with a wide angle of view field by using a concave mirror having a specific view field and a bobbin-form curving, and producing the virtual image of a given image which has a specific angle of view and a barrel-form curving. CONSTITUTION:An image having an angle of view over 180 deg. and a barrel- form curving is displayed on an image display plate 8, and in front of it, a concave mirror 11 which has a bobbin-form curving aberration of a size canceling the barrel-form curving and an angle of view field over 180 deg. when viewed from the side with observed is installed. When an image of barrel-form curving is displayed on the image display plate 8, therefore, the barrel-form curving and bobbin-form curving cancel each other, and an image with corrected curving is obtained. That is, a virtual image as a screen as large as exceeding 180 deg. is generated in the view field to the left and right enwrapping the observer 5, so that a natural projected image which does not cause him to be concious of the frame of the screen substantially is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は例えば特開平4−18588号
公報に示された従来の画像表示装置を示す断面図であ
る。図において、1は前面に原画像2を表示する画像表
示板、3は凸レンズ、4は画像表示板1と凸レンズ3を
固定する筐体又は画像表示装置本体、5は鑑賞者、6は
画像表示板1から出た原画像2の右端の光線、7は凸レ
ンズ3によって遠方に生成された、原画像2の虚像であ
り、光線6と光軸の成す角をθ1とする。
2. Description of the Related Art FIG. 15 is a sectional view showing a conventional image display device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 18588/1992. In the figure, 1 is an image display plate for displaying an original image 2 on the front surface, 3 is a convex lens, 4 is a casing or an image display device main body for fixing the image display plate 1 and the convex lens 3, 5 is a viewer, 6 is an image display A ray 7 at the right end of the original image 2 emitted from the plate 1 is a virtual image of the original image 2 generated at a distance by the convex lens 3, and an angle between the ray 6 and the optical axis is θ1.

【0003】次に動作について説明する。凸レンズ3は
原画像2の光線を屈折させ、遠方に虚像7を生成する。
例えば画像の右端は、鑑賞者5からはθ1だけ右の方向
に見える。
Next, the operation will be described. The convex lens 3 refracts the light rays of the original image 2 to generate a virtual image 7 in the distance.
For example, the right end of the image is viewed by the viewer 5 in the right direction by θ1.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示装置装
置は以上のように構成されているので、レンズの口径に
対して極端に焦点距離を小さくできないかぎり、鑑賞者
5に180°に近い視野角の画像を提供するためには、
図16に示されるように画像表示板1を非実用的な大き
さにしてθ2を90°に近づけなければならず、さらに
180°以上の視野角の画像を提供することは原理上不
可能であるという問題点があった。
Since the conventional image display device is constructed as described above, unless the focal length can be made extremely small with respect to the aperture of the lens, the field of view close to 180 ° for the viewer 5. To provide a corner image,
As shown in FIG. 16, the image display plate 1 must be made into an impractical size so that θ2 approaches 90 °, and it is theoretically impossible to provide an image with a viewing angle of 180 ° or more. There was a problem.

【0005】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、画像表示板を大きくすることな
く、鑑賞者に180°に近い視野角の画像を提供するこ
とができるばかりでなく180°以上の視野角の画像を
提供することができる画像表示装置を得ることを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and not only can provide a viewer with an image having a viewing angle close to 180 ° without enlarging the image display plate. The object is to obtain an image display device that can provide an image with a viewing angle of 180 ° or more.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る画
像表示装置は、画像表示板に180°以上の画角と樽形
歪曲を有した画像を表示し、この画像表示板の前に前記
樽形歪曲を打ち消すだけの糸巻形歪曲収差を有し鑑賞者
側から見た視野角が180°以上の凹面鏡を配置したも
のである。
An image display device according to the invention of claim 1 displays an image having an angle of view of 180 ° or more and barrel distortion on an image display plate, and the image display device is provided in front of the image display plate. A concave mirror having a pincushion distortion aberration that cancels the barrel distortion and having a viewing angle of 180 ° or more viewed from the viewer side is arranged.

【0007】請求項2の発明に係る画像表示装置は、請
求項1における凹面鏡を前方からの光線を透過させるこ
とができるハーフミラータイプの凹面鏡(以下、透過形
凹面鏡という)にしたものである。
An image display apparatus according to a second aspect of the invention is a concave mirror of the first aspect, which is a half mirror type concave mirror (hereinafter referred to as a transmissive concave mirror) capable of transmitting light rays from the front.

【0008】[0008]

【作用】請求項1の発明に係る画像表示装置は、凹面鏡
が画像表示板の画像の虚像を生成する際、この凹面鏡が
持つ糸巻形歪曲が、画像表示板が表示する 画角が18
0°以上の画像の樽形歪曲を打ち消すため、視野角が1
80°以上で歪曲のない虚像を生成する。
In the image display device according to the first aspect of the present invention, when the concave mirror generates a virtual image of the image on the image display plate, the pincushion distortion of the concave mirror causes the angle of view displayed by the image display plate to be 18 degrees.
The viewing angle is set to 1 to cancel barrel distortion of images over 0 °.
A virtual image without distortion is generated at 80 ° or more.

【0009】請求項2の発明に係る画像表示装置は、さ
らに凹面鏡が前方からの光線を後方に透過させる。
In the image display device according to the second aspect of the present invention, the concave mirror further transmits the light beam from the front to the rear.

【0010】[0010]

【実施例】実施例1.図1は請求項1の発明の一実施例
による画像表示装置を示す上面図であり、図2は図1の
画像表示装置の側面図である。図において、5は鑑賞
者、8は例えば図3のようにに交差点で、歪曲特性を収
差曲線で表すと図4のようになる魚眼レンズ付きビデオ
カメラ9で撮影して得られた図5のような画像を原画像
10として表示する画像表示板、11は遠方に得られる
虚像の歪曲特性を収差曲線で表すと図4とほぼ同じ曲線
になる図6のような糸巻形歪曲を有した凹面鏡、12は
画像表示板8と凹面鏡11を固定する筐体又は画像表示
装置本体、13は画像表示板8から出た原画像10の右
端の光線、14は凹面鏡11によって遠方に生成され
た、原画像10の虚像であり、光線13と光軸の成す角
をθ3とする。
EXAMPLES Example 1. 1 is a top view showing an image display device according to an embodiment of the invention of claim 1, and FIG. 2 is a side view of the image display device of FIG. In the figure, 5 is a viewer, 8 is an intersection, for example, as shown in FIG. 3, and the distortion characteristics are represented by aberration curves as shown in FIG. Image display plate for displaying an image as an original image 10, reference numeral 11 is a concave mirror having a pincushion distortion as shown in FIG. 6 in which the distortion characteristic of a virtual image obtained at a distance is substantially the same curve as that of FIG. Reference numeral 12 is a casing or an image display device main body for fixing the image display plate 8 and the concave mirror 11, 13 is a light ray at the right end of the original image 10 emitted from the image display plate 8, and 14 is an original image generated by the concave mirror 11 at a distance The virtual image of 10 and the angle between the light ray 13 and the optical axis is θ3.

【0011】次に動作について説明する。画像表示板8
に原画像10として図7に示される様に長方形15aが
表示されていた場合に、図8のように鑑賞者5の位置か
ら右側を仮にカメラ16で撮影したとすると、凹面鏡1
1の糸巻形歪曲により図9に示される様な図形15bを
表示する画像17が得られる。凹面鏡11はこのような
特性を持っているため、画像表示板8に図5のような樽
形歪曲の画像が表示された場合、樽形歪曲と糸巻形歪曲
が打ち消しあうことにより、同様に鑑賞者5の位置から
右側をカメラ16で撮影すると図10のように交差点を
示す歪曲の補正された画像が得られることになる。即ち
図13に示される様に鑑賞者5を包み込む左右の視野で
180°を越える大きなスクリーンとしての虚像が出現
することになるので、画面の枠を殆ど意識させない自然
な映像が得られる。
Next, the operation will be described. Image display board 8
When the rectangle 15a is displayed as the original image 10 in FIG. 7 and the right side of the viewer 5 is taken by the camera 16 as shown in FIG.
A pincushion distortion of 1 results in an image 17 displaying a graphic 15b as shown in FIG. Since the concave mirror 11 has such a characteristic, when the image of the barrel distortion as shown in FIG. 5 is displayed on the image display plate 8, the barrel distortion and the pincushion distortion cancel each other, so that the same viewing is possible. When the right side of the person 5 is photographed by the camera 16, a distortion-corrected image showing an intersection is obtained as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 13, a virtual image as a large screen exceeding 180 ° appears in the left and right visual fields enclosing the viewer 5, so that a natural image can be obtained with almost no awareness of the frame of the screen.

【0012】実施例2.原画像10はコンピュータグラ
フィックス(CG)でもよい。魚眼レンズ付ビデオカメ
ラ9で撮影した画像に相当する画像としてCGを作成す
る方法の一例を図11に示す。通常、コンピュータとC
G作成用ソフトウェアから成るCG作成装置によるCG
の作成は、被写体をカメラで撮影する作業に似た手順で
行われるが、本実施例では、カメラ18の前に凸面鏡1
9を固定し、この凸面鏡19に映る画像をこのカメラ1
8で撮影することを想定する。このような設定で作成す
れば図3の場合に得られる図5の画像とほぼ同じCGが
得られる。また、CG作成装置に魚眼レンズの効果を表
現する機能が含まれている場合は、勿論その機能を利用
するだけでよい。また、CGは静止画でも動画でも良
い。
Example 2. The original image 10 may be computer graphics (CG). FIG. 11 shows an example of a method of creating a CG as an image corresponding to an image taken by the video camera 9 with a fisheye lens. Usually a computer and C
CG by CG creation device consisting of G creation software
Is performed in a procedure similar to the work of photographing a subject with a camera, but in this embodiment, the convex mirror 1 is placed in front of the camera 18.
9 is fixed, and the image reflected on the convex mirror 19 is taken by the camera 1.
Imagine shooting at 8. If the image is created with such settings, the CG that is almost the same as the image of FIG. 5 obtained in the case of FIG. 3 can be obtained. Further, when the CG creating apparatus includes a function of expressing the effect of the fisheye lens, it is only necessary to use that function. The CG may be a still image or a moving image.

【0013】また、原画像が実施例1の場合とほぼ同じ
であるので動作についても同様に行われる。
Since the original image is almost the same as that in the first embodiment, the operation is performed in the same manner.

【0014】実施例3.図12は請求項2の発明の一実
施例による画像表示装置を示す上面図である。図におい
て、20は実施例1における凹面鏡11と同じ歪曲特性
を持たせた、前方からの光線21を透過させる透過形凹
面鏡であり、その他は実施例1と全く同じである。
Example 3. FIG. 12 is a top view showing an image display device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 20 is a transmissive concave mirror having the same distortion characteristics as the concave mirror 11 in the first embodiment and transmitting the light ray 21 from the front, and the other is exactly the same as in the first embodiment.

【0015】次に動作について説明する。透過形凹面鏡
20は実施例1における凹面鏡11と全く同じ動作をす
ると同時に、前方からの光線21を透過させる。
Next, the operation will be described. The transmissive concave mirror 20 performs exactly the same operation as the concave mirror 11 in the first embodiment, and at the same time transmits the light beam 21 from the front.

【0016】例えば展望用に使用する場合は、図14の
ように説明文や図を表示すれば、対象物に説明内容を合
成できる。尚、そのときの虚像の位置は無限遠でもよ
い。
[0016] For example, in the case of using it for a view, by displaying the explanatory text or the drawing as shown in Fig. 14, the explanatory content can be combined with the object. The position of the virtual image at that time may be infinite.

【0017】実施例4.本発明の実施例1と実施例3に
おいて、原画像10を得るための撮影装置として魚眼レ
ンズ付ビデオカメラ9を採用したが、ここで使用するカ
メラは固体撮像素子を備えたものでも銀塩フィルムを使
用するものでもよく、また、一般的なビデオカメラや映
画フィルム用カメラのような動画を扱うものでもスチル
ビデオカメラや一般的な銀塩フィルム用カメラのような
静止画を扱うものでもよい。また、画像表示板8はブラ
ウン管でも液晶パネルでも印画紙でもよい。
Embodiment 4. In the first and third embodiments of the present invention, the video camera 9 with a fisheye lens is adopted as a photographing device for obtaining the original image 10. However, the camera used here may be a solid-state image sensor or a silver salt film. It may be used, a moving image such as a general video camera or a movie film camera, or a still image such as a still video camera or a general silver halide film camera. Further, the image display plate 8 may be a cathode ray tube, a liquid crystal panel, or a printing paper.

【0018】また、動作は実施例1及び実施例3と同じ
である。
The operation is the same as in the first and third embodiments.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、180°以上の視野と糸巻形歪曲を有した凹面鏡に
よって180°以上の画角と樽形歪曲を有した画像の虚
像を生成するようにしたので、180°以上の視野角の
画像を鑑賞できる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the virtual image of the image having the field angle of 180 ° or more and the barrel distortion is formed by the concave mirror having the visual field of 180 ° or more and the pincushion distortion. Since it is generated, there is an effect that an image with a viewing angle of 180 ° or more can be viewed.

【0020】また、請求項2の発明によれば、凹面鏡と
して透過形凹面鏡をを採用したので、さらに前方の視界
も得られる効果がある。
Further, according to the second aspect of the invention, since the transmissive concave mirror is adopted as the concave mirror, there is an effect that a further front view can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1の発明の一実施例による画像表示装置
を示す上面図である。
FIG. 1 is a top view showing an image display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像表示装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the image display device of FIG.

【図3】本発明の実施例1における原画像を得るための
撮影状況を示す上面図である。
FIG. 3 is a top view showing a shooting situation for obtaining an original image in Embodiment 1 of the present invention.

【図4】本発明の実施例1における魚眼レンズへの入射
角に対する結像する像の歪曲を、収差曲線で表したグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing the distortion of the image formed with respect to the angle of incidence on the fisheye lens in Example 1 of the present invention, which is represented by an aberration curve.

【図5】本発明の実施例1における魚眼レンズで撮影さ
れた画像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an image photographed by a fisheye lens according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例1における凹面鏡からの射出角
に対するその角度で射出するために必要な像の歪曲を、
収差曲線で表したグラフである。
FIG. 6 shows the distortion of the image necessary for emitting at that angle with respect to the emission angle from the concave mirror in the first embodiment of the present invention,
It is a graph represented by an aberration curve.

【図7】本発明の実施例1における凹面鏡の特性を説明
するために画像表示板に仮に表示された画像を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an image provisionally displayed on the image display plate for explaining the characteristics of the concave mirror in Example 1 of the present invention.

【図8】本発明の実施例1における凹面鏡の特性を説明
するために鑑賞者の位置から仮にカメラで画像表示装置
を覗く状況を示す上面図である。
FIG. 8 is a top view showing a situation in which the image display device is tentatively viewed by the camera from the position of the viewer in order to explain the characteristics of the concave mirror in Embodiment 1 of the present invention.

【図9】本発明の実施例1における画像表示装置の画像
表示板に図7に示される画像が表示された場合に鑑賞者
が見ることになる虚像を、図8のようにカメラによる撮
影で得た画像として示す図である。
9 is a virtual image that a viewer will see when the image shown in FIG. 7 is displayed on the image display plate of the image display device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. It is a figure shown as an obtained image.

【図10】本発明の実施例1における画像表示装置の画
像表示板に図5に示される画像が表示された場合に鑑賞
者が見ることになる虚像を、図8のようにカメラによる
撮影で得た画像として示す図である。
10 is a virtual image that a viewer will see when the image shown in FIG. 5 is displayed on the image display plate of the image display device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. It is a figure shown as an obtained image.

【図11】本発明の実施例2における原画像としてコン
ピュータグラフィックスを作成する際のモデルを示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a model for creating computer graphics as an original image according to the second embodiment of the present invention.

【図12】請求項2の発明の一実施例による画像表示装
置を示す上面図である。
FIG. 12 is a top view showing an image display device according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例1における画像表示装置と、
この画像表示装置を覗いたときに鑑賞者が見る虚像を、
第三者から見えるものとして示した図である。
FIG. 13 is an image display device according to the first embodiment of the present invention,
The virtual image seen by the viewer when looking through this image display device,
It is the figure shown as being visible to a third party.

【図14】本発明の実施例3における画像表示装置を展
望用に設置した状況を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a situation in which the image display device according to the third embodiment of the present invention is installed for viewing.

【図15】従来の画像表示装置を示す上面図である。FIG. 15 is a top view showing a conventional image display device.

【図16】従来の画像表示装置の原理で180°に近い
視野角の画像を得ようと試みた画像表示装置を示す上面
図である。
FIG. 16 is a top view showing an image display device that attempts to obtain an image with a viewing angle close to 180 ° by the principle of the conventional image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 画像表示板 11 凹面鏡 14 虚像 20 透過形凹面鏡 21 前方からの光線 8 image display board 11 concave mirror 14 virtual image 20 transmissive concave mirror 21 light rays from the front

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画角が180°以上で 樽形歪曲を有す
る画像を表示する画像表示板と、前記樽形歪曲を相殺可
能な糸巻形歪曲を有し前記画像表示板が表示する画像の
虚像を生成する凹面を鑑賞者側に向け凹面側から見た虚
像の視野角が180°以上の凹面鏡を備えたことを特徴
とする画像表示装置。
1. An image display board displaying an image having a barrel distortion with an angle of view of 180 ° or more, and a virtual image of an image displayed by the image display board having a pincushion distortion capable of canceling the barrel distortion. An image display device, comprising: a concave mirror having a viewing angle of 180 ° or more when viewed from the concave side of the concave surface that generates the image.
【請求項2】 前記凹面鏡が前方からの光線を透過させ
ることができる透過形凹面鏡であることを特徴とする請
求項1記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the concave mirror is a transmissive concave mirror capable of transmitting light rays from the front.
JP4303650A 1992-11-13 1992-11-13 Image display device Pending JPH06148565A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4303650A JPH06148565A (en) 1992-11-13 1992-11-13 Image display device

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JP4303650A JPH06148565A (en) 1992-11-13 1992-11-13 Image display device

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ID=17923564

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JP4303650A Pending JPH06148565A (en) 1992-11-13 1992-11-13 Image display device

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JP (1) JPH06148565A (en)

Cited By (1)

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JPH09179063A (en) * 1995-12-27 1997-07-11 Mitsubishi Electric Corp Image display device

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